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    抗氧化劑在不飽和聚酯樹脂的抗黃變研究


    背景:

    不飽和聚酯樹脂,作為一種廣泛使用的熱固性樹脂,在多個(gè)領(lǐng)域如玻璃鋼、人造石、膠黏劑和涂料等有著不可或缺的應(yīng)用。然而,這種樹脂的耐熱性并不理想,其熱變形溫度大多在50~60℃之間。在熱和光的共同作用下,它容易與空氣中的氧氣發(fā)生熱氧反應(yīng),從而加速老化過程。此外,不飽和聚酯樹脂制品中常含有的銅、鈷、鋅等元素化合物,也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)其氧化降解。

    為了有效應(yīng)對(duì)這一問題,抗氧劑的應(yīng)用成為防止或延緩不飽和聚酯樹脂黃變現(xiàn)象的關(guān)鍵。在樹脂固化過程中,雖然催化劑會(huì)引發(fā)大量自由基,但氧化劑的加入?yún)s可能導(dǎo)致固化困難以及抗氧劑性能的降低。因此,本研究旨在通過市場(chǎng)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,篩選出一款既不影響不飽和樹脂固化又具備優(yōu)異抗氧化性能的抗氧劑。

    我們選擇市場(chǎng)上比較常見的幾種類型抗氧劑

    助劑名稱 抗氧劑種類 形態(tài) 供應(yīng)商
    抗氧劑1076 受阻酚類抗氧劑 粉末 巴斯夫
    抗氧劑565 硫代類抗氧劑 粉末 巴斯夫
    抗氧劑Y-180 亞磷酸酯類抗氧劑 液體 古德新材料
    抗氧劑S-150 受阻酚類抗氧劑 液體 古德新材料

    制作樣品

    在實(shí)驗(yàn)階段,我們選取了幾種市場(chǎng)上常見的抗氧劑類型,并詳細(xì)描述了樣品的成分與固化流程。具體而言,我們?cè)诹勘幸来渭尤肓艘?guī)定質(zhì)量的不飽和樹脂、0.2%的抗氧劑、Co促進(jìn)劑以及MEKP,隨后進(jìn)行了充分的攪拌和固化處理。固化完成后,我們將樣品置于80°C的烤箱中烘烤40分鐘,以模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。

    助劑名稱 抗氧劑種類 效果 結(jié)論
    無抗氧劑 凝膠正常、成品微黃色
    抗氧劑1076 受阻酚類抗氧劑 凝膠延遲1/3、黃變稍微加深 不適用
    抗氧劑565 硫代類抗氧劑 不凝膠、黃變加深嚴(yán)重 不適用
    抗氧劑Y-180 亞磷酸酯類抗氧劑 凝膠正常、黃變變淺 適用
    抗氧劑S-150 受阻酚類抗氧劑 凝膠延遲1/3、黃變稍微加深 不適用

    通過對(duì)比不同型號(hào)抗氧劑的效果,我們發(fā)現(xiàn)亞磷酸酯類的Y-180抗氧劑在不飽和樹脂體系中表現(xiàn)尤為出色。它不僅能夠有效減輕樣品的顏色變化,而且對(duì)凝膠時(shí)間的影響微乎其微。相比之下,其他類型的抗氧劑如受阻酚類則普遍存在使樣品顏色加深的問題。

    為了進(jìn)一步驗(yàn)證Y-180的性能優(yōu)勢(shì),我們進(jìn)行了不同添加量的加速黃變老化測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不添加抗氧劑的情況下,黃變?cè)黾又禐?;而添加0.8%的Y-180時(shí),該值顯著降低至0.5%。同時(shí),我們也注意到在添加0.8%的Y-180后,凝膠時(shí)間出現(xiàn)了約1/5的延遲現(xiàn)象。這提示我們?cè)趦?yōu)化抗氧劑用量時(shí)需要權(quán)衡其對(duì)固化過程的影響。


    綜合以上分析,我們可以得出結(jié)論:

    Y-180抗氧劑在不飽和聚酯樹脂的抗老化方面具有顯著效果??紤]到成本和效果因素,建議在不飽和樹脂中使用約0.5%的Y-180作為經(jīng)濟(jì)且有效的添加量,同時(shí)需關(guān)注其對(duì)凝膠反應(yīng)的輕微影響。


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